Esta tesis es el estudio de los movimientos producidos en el terreno tanto en superficie como en profundidad debido al proceso de excavación de un túnel con máquinas tuneladoras. Dentro del ámbito de máquinas tuneladoras, encontramos los escudos de presión de tierras ¿Earth Pressure Balance¿ (EPB), para la excavación en terrenos de baja resistencia.Un claro ejemplo, de ejecución de túneles con máquina tuneladora tipo EPB, es el caso de la línea 9 del metro de Barcelona. La futura línea de metro será una de la más larga de Europa con aproximadamente 47.8 Km de longitud, y discurre por zona urbana casi en su totalidad.Dado, la gran longitud de la nueva Línea 9 de metro y la variabilidad de los materiales que atraviesa, esta tesis se centrará únicamente en una parte del trazado de la línea, concretamente la sección entre la Terminal 1 del Aeropuerto del Prat y el polígono industrial de Parc Logístic considerado en el proyecto como Tramo 1, con una longitud entre ambas de casi 14 kilómetros.Esta zona de estudio se encuentra enmarcada en el delta del río Llobregat y está formada por materiales del cuaternario deltaicos con mezcla de arcillas blandas que forman un paquete muy uniforme excavado. El túnel ha sido excavado mediante dos tuneladoras tipo EPB de 9.40 m de diámetro.Tanto en el tramo considerado (Tramo 1) como en todo el trazado de la Línea 9, se ha instalado un intenso sistema de instrumentación, para medir la magnitud y distribución de los movimientos del terreno, antes, durante y después del paso de la máquina EPB.Los datos de movimientos verticales y horizontales del terreno en superficie son analizados y comparados con métodos empíricos y semi-empíricos existentes en la literatura. Se consideran tanto las cubetas transversales de asientos como la distribución de movimientos verticales en la dirección longitudinal al túnel. En el caso de las cubetas de asientos en superficie y en profundidad se consideran dos momentos relacionados con el proceso de excavación. El primero, llamado a corto plazo, considera los movimientos hasta una primera estabilización que se produce una vez colocado el revestimiento del túnel y el segundo, llamado a largo plazo, considera los desplazamientos cuando el proceso de consolidación en el terreno del terreno ha finalizado. Estas cubetas son representadas mediante una curva de distribución Gaussiana invertida, ajustada mediante el empleo de diferentes métodos. Adicionalmente, también se han utilizado expresiones alternativas, tanto empíricas como basadas en soluciones analíticas, para describir las cubetas de asientos en superficie. En el caso de los movimientos en profundidad también se han estimado la distribución de movimientos verticales y movimientos horizontales en los dos momentos anteriormente considerados. Dichos movimientos en profundidad han sido considerados en diez secciones transversales al trazado, llamadas Secciones de Control. Además, se han analizado los datos recogidos por piezómetros de cuerda vibrante y abiertos observando la variación del nivel piezométrico. El análisis de todos estos datos ha permitido la comparación entre los resultados del Tramo 1 con otros cuarenta y cinco casos de túneles excavados no solo en terrenos blandos similares sino también en terrenos arenosos y en arcillas rígidas. Por último, se realiza una simulación en dos dimensiones mediante el programa de elementos finitos Plaxis, con el modelo constitutivo para pequeñas deformaciones Small Strain Hardening Soil, que permite reproducir satisfactoriamente los movimientos observados, estableciendo así una herramienta potencialmente útil para la construcción de túneles futuros en terrenos blandos similares.


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